執行概述
經過十年的工業物聯網業務流程改進和創新,數字化轉型架構中的工業網絡邊緣層的價值現在得到了廣泛認可。邊緣功能定義最初被視為IT和(越來越多的)基於雲的應用程序與OT環境相交的點,在邊緣到雲集成、邊緣計算以及IT、OT和安全的融合等重要領域繼續發展。
隨著數據饑渴的分析和其他企業應用程序需要來自OT資產、流程、人員和其他組件的可靠、普遍的信息,連接性需求不斷升級。延遲、安全性和內部執行等關鍵領域的應用程序需求正進一步強調邊緣功能。
隨著這種演化的繼續,各種邊緣組件的作用也在演化。這包括在ARC所謂的“厚邊緣”設備中擴展計算和存儲功能,以及在以網絡為中心的“薄邊緣”上不斷融合IT、OT和安全。結合高端終端設備不斷擴大的功能,包括越來越多的移動和自主設備,如機器人和agv,在工業物聯網邊緣,在哪裏做什麼選擇繼續擴大。
本報告來自ARC對數字化轉型工業網絡邊緣的廣泛初步研究,突出了重要工業網絡基礎設施層不同組件的趨勢,以協助客戶製定有關邊緣實現的決策。重點介紹了工業網絡基礎設施層中邊緣到雲集成、邊緣計算以及IT、OT和安全性的融合方麵的不同重點。
主要發現包括:
- 工業物聯網的優勢現在被認為是數字化轉型戰略的關鍵推動者。金博宝app安卓版下载
- 工業物聯網的優勢不斷發展,以應對數據驅動的數字化轉型戰略不斷升級的需求。金博宝app安卓版下载
- 相對於以網絡為中心的薄邊緣組件,以計算為中心的厚邊緣設備正在朝著不同的方向發展。
- 邊緣到雲集成和邊緣計算在很大程度上仍然是厚邊緣設備的領域,這是由它們更強大的計算和存儲能力定義的。
- IT/OT融合,特別是自動化控製、集中管理和安全的融合,在以網絡為中心的薄邊緣最為突出。
- 在當前和新興的網絡替代方案以及不斷引入新技術和標準方麵,thin edge仍然是一個動態的環境。
數字化轉型工業網絡邊緣的不同需求
追求數字化業務改進策略的客戶了解在整個企業中需要更深入和更廣泛的連接。用於分析、機器學習、新的麵向服務的收入流和其他應用程序的基於雲的解決方案需要來自資產、流程、人員以及位於邊緣的自動化和控製設備的數據,以產生有意義的業務價值。這一現實導致業界普遍認識到優勢在實現預期業務結果方麵的重要性。
邊緣功能對於實現全範圍的連接產品、流程和服務並提供快速的價值實現是必要的。邊緣功能依賴於一些重要任務,例如在向雲中發送數據時減少響應延遲,以及使雲免受邊緣設備中可用數據量不斷增加所導致的“數據泛濫”的影響。
邊緣設備通過提供與更高級別架構的集成和隔離,在支持OT環境方麵發揮著關鍵作用。這體現在支持向北和向南連接以及對ot友好的可視化和安全性等方麵。
工業物聯網邊緣的工業網絡基礎設施部分是交付的閃點,並且越來越多地是物理資產和流程之間的數據和信息轉換到數字轉換應用程序。金博宝app安卓版下载在標準化和創新的推動下,網絡性能的不斷改進,以及對集成操作安全的不斷強調,進一步促進了這一層體係結構的動態性質。
這導致位於網絡基礎設施層的各類工業邊緣設備的功能重點不同,並仔細考慮物聯網功能應該位於何處。ARC所謂的“厚邊緣”設備,如具有重要計算和存儲能力的ipc、網關和路由器,越來越多地將重點放在邊緣到雲的集成和邊緣計算上。
在以網絡為中心的設備(如工業以太網交換機(IES))所在的薄邊緣的活動,仍然專注於操作優先級,如網絡性能和可靠性,同時越來越多地追求IT/OT融合-特別是與集成安全相關。具有自身物聯網功能的日益強大的端點設備的可用性進一步混淆了在工業網絡邊緣中在哪裏做什麼的選擇。
邊緣用例影響設備需求
資產管理、生產優化和預測金博宝app安卓版下载性維護等領域的傳統數字化轉型用例仍在繼續,但在產品和服務創新、競爭卓越和差異化以及應對大流行驅動的“新常態”業務條件方麵,有影響力的新應用正在出現。例如,新興的用例,如增強的現場操作、遠程專家連接、人員跟蹤、安全、物流和供應鏈。5G和專用無線技術的出現同樣使創新用例發生了階梯式變化,特別是在移動、自主和遠程資產和操作方麵,這反過來又推動了邊緣需求的增加。
新裝置越來越多地利用AI/ML、AR/VR、視頻、分析和數字雙胞胎等新興解決方案來實現這些目標。這些應用程序的邊緣預處理解決了必要的響應時間和計算需求,特別是對於生成即時輸出而不是降級到脫機處理的操作和安全應用程序。
這一更新的分析再次確認了在這些要求的背景下,數字轉換邊緣的厚組件與薄組件的作用。厚邊緣設備主要集中在邊緣到雲的集成和邊緣計算能力,而與網絡安全集成和集中管理能力相關的IT/OT融合在薄邊緣更為突出。
厚邊緣=邊緣到雲集成、邊緣計算和雲原生架構
數字化轉型的企業有更多的機會在整個體係結構中分布功能,因為IT、原生雲技術和基於ip的網絡越來越接近邊緣。企業雲架構同樣在追求其主要數據源並克服雲執行的限製,特別是在延遲方麵,正在下降到邊緣。
邊緣數據處理降低了數據密集型安裝的雲服務費用,並可以解決基於雲的解決方案的部署、規模和管理複雜性方麵的問題。邊緣層還可用於生成、訪問和處理難以、昂貴或訪問速度較慢的數據,或繞過控製係統架構並將數據直接發送到雲端。
分析是邊緣計算的“殺手級應用”之一,因為它們能夠在減少機器停機時間和最大化資產利用率等領域提供具體的業務成果。這種追求已經擴展到與AI、AR/VR、機器視覺和視頻分析相關的功能。大量的數據預處理和可靠性要求,以及對現場輸出的需求,將這些應用程序的執行推向了邊緣。
分析、視頻、機器學習和類似的應用程序需要大量的數據收集和計算能力,從成本和性能的角度來看,直接與企業雲集成是不可能的。由此導致的邊緣計算和存儲需求的升級正在推動該功能進入厚邊緣,包括ipc、邊緣服務器以及工業物聯網網關和路由器。
例如,工業物聯網網關和路由器已經從傳統的串行到以太網轉換角色演變為IT/OT融合、邊緣到雲集成和邊緣計算的平台。基於ip的有線和無線網絡的標準化正在消除對基於硬件的協議轉換的需求,特別是在新的安裝中,並推動基於容器的應用層協議轉換。這些設備越來越多地結合了來自ARM或Intel的標準cpu, Linux操作係統或衍生產品,包含更大的內存,並為容器提供軟件支持。
網關和路由器供應商繼續為他們的設備增加計算能力。因此,工業物聯網網關和路由器市場的價值重點已經從基於自動化協議轉換演變為更依賴於通過軟件支持的功能和應用程序執行實現差異化,包括邊緣到雲集成和邊緣計算。
目錄
- 執行概述
- 數字化轉型工業網絡邊緣的不同需求
- 邊緣用例影響設備需求
- 厚邊緣=邊緣到雲集成、邊緣計算和雲原生架構
- Thin Edge = IT、OT、安全的融合
- TSN, SPE和APL驅動以太網進一步深入架構
- 建議
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